Arizona ülikooli teadlaste juhitud põhjalik uuring võis lahendada kaks mõistatust, mis on paleokliima eksperte pikka aega hämmingus: kust tulid jääkilbid, mis kõlisesid viimasel jääajal rohkem kui 100,000 XNUMX aastat tagasi ja kuidas need kasvada said. nii kiiresti?
Maa jää- ja liustikuvaheliste tsüklite tõukejõu mõistmine – jääkihtide perioodiline edasiliikumine ja taandumine põhjapoolkeral – ei ole lihtne saavutus ning teadlased on teinud suuri jõupingutusi, et selgitada suurte jäämasside laienemist ja kahanemist tuhandete aastate jooksul. Ajakirjas Nature Geoscience avaldatud uurimus pakub selgitust viimastel jääaegadel suure osa põhjapoolkerast katnud jääkihtide kiirele laienemisele ning leiud võivad kehtida ka teiste jääperioodide kohta kogu Maa ajaloo vältel.
Umbes 100,000 10,000 aastat tagasi, kui mammutid Maal ringi liikusid, langes põhjapoolkera kliima sügavkülma, mis võimaldas moodustada massiivseid jääkihte. Umbes XNUMX XNUMX aasta jooksul kasvasid kohalikud mägiliustikud ja moodustasid suured jääkilbid, mis katsid suure osa tänapäeva Kanadast, Siberist ja Põhja-Euroopast.
Kuigi on laialdaselt aktsepteeritud, et perioodiline „võnkumine” Maa orbiidil ümber päikese põhjustas põhjapoolkera suvel jahtumise, mis põhjustas laialdase jäätumise alguse, on teadlastel olnud raskusi suure osa Skandinaaviast ja Põhja-Euroopast katvate ulatuslike jääkihtide selgitamisega. kus temperatuurid on palju leebemad.
Erinevalt külmast Kanada Arktika saarestikust, kus jää tekib kergesti, oleks Skandinaavia pidanud jääma suures osas jäävabaks tänu Põhja-Atlandi hoovusele, mis toob Loode-Euroopa rannikutele sooja vett. Kuigi need kaks piirkonda asuvad sarnastel laiuskraadidel, on Skandinaavia suvised temperatuurid tunduvalt kõrgemad kui külmakraadid, samas kui suurel osal Kanada Arktikast püsib temperatuur teadlaste sõnul läbi suve külmumistemperatuurist madalamal. Uuringu juhtivautor Marcus Lofverstrom ütles, et selle lahknevuse tõttu on kliimamudelitel olnud raskusi Põhja-Euroopas arenenud ulatuslike liustike põhjustega, mis tähistasid viimase jääaja algust.
"Probleem on selles, et me ei tea, kust need jääkilbid (Skandinaavias) tulid ja mis põhjustas nende laienemise nii lühikese aja jooksul," ütles geoteaduste dotsent ja UArizona maasüsteemi dünaamika juht Lofverstrom. Lab.
Vastuste leidmiseks aitas Lofverstrom välja töötada äärmiselt keeruka Maa-süsteemi mudeli, mida tuntakse kogukonna maasüsteemi mudelina, mis võimaldas tema meeskonnal realistlikult taastada viimase jääperioodi alguses valitsenud tingimused. Eelkõige laiendas ta Gröönimaalt jäälehe mudeli domeeni, et hõlmata suuremat osa põhjapoolkerast suure ruumilise detailsusega.
Seda uuendatud mudelikonfiguratsiooni kasutades tuvastasid teadlased Kanada Arktika saarestiku ookeaniväravad kui kriitilise tähtsusega lüli, mis kontrollib Põhja-Atlandi kliimat ja otsustab lõpuks, kas jääkilbid võivad Skandinaavias kasvada või mitte.
Simulatsioonid näitasid, et seni, kuni Kanada Arktika saarestiku ookeaniväravad jäävad avatuks, jahutas Maa orbiidi konfiguratsioon põhjapoolkera piisavalt, et võimaldada jääkihtide kogunemist Põhja-Kanadas ja Siberis, kuid mitte Skandinaavias.
Teises katses simuleerisid teadlased varem uurimata stsenaariumi, mille kohaselt merejää ummistasid Kanada Arktika saarestiku veeteid. Selles katses suunati suhteliselt mage Arktika ja Vaikse ookeani põhjaosa vesi, mis tavaliselt juhiti läbi Kanada Arktika saarestiku, Gröönimaast itta, kus tavaliselt tekivad sügavad veemassid. See kõrvalekaldumine tõi kaasa Põhja-Atlandi süvaringluse värskendamise ja nõrgenemise, merejää laienemise ja jahedamad tingimused Skandinaavias.
"Kasutades nii kliimamudelite simulatsioone kui ka meresetete analüüsi, näitame, et Põhja-Kanadas tekkiv jää võib takistada ookeaniväravaid ja suunata veetranspordi Arktikast Põhja-Atlandile," ütles Lofverstrom, "ning see omakorda põhjustab ookeanide tsirkulatsiooni nõrgenemist. ja külmad tingimused Skandinaavia rannikul, mis on piisav, et selles piirkonnas jää kasvama hakata.
"Neid leide toetavad Põhja-Atlandi meresetete andmed, mis näitavad liustike olemasolu Põhja-Kanadas mitu tuhat aastat enne Euroopat," ütles UArizona geoteaduste osakonna dotsent Diane Thompson. "Settete andmed näitavad ka veenvaid tõendeid süvaookeani tsirkulatsiooni nõrgenemise kohta enne Skandinaavias liustike moodustumist, sarnaselt meie modelleerimistulemustega."
Üheskoos näitavad katsed, et merejää teke Põhja-Kanadas võib olla Skandinaavia jäätumise vajalik eelkäija, kirjutavad autorid.
Kliimamudelite edasilükkamine nende traditsioonilisest tulevase kliima ennustamise rakendusest annab võimaluse tuvastada Maa süsteemis varem tundmatuid interaktsioone, nagu näiteks jääkihtide ja kliima keeruline ja mõnikord vastuoluline koosmõju, ütles Lofverstrom.
"Võimalik, et siin tuvastatud mehhanismid kehtivad iga jääperioodi kohta, mitte ainult kõige uuema perioodi kohta," ütles ta. "See võib isegi aidata selgitada lühiajalisemaid külmaperioode, nagu Younger Dryase külma pöördumine (12,900 11,700–XNUMX XNUMX aastat tagasi), mis mõjutas üldist soojenemist viimase jääaja lõpus."
Uuring avaldati algselt Nature Geoscience. Juuni 09, 2022.
